宋化為 潘 峰

(武漢正華建筑設(shè)計(jì)有限公司，湖北 武漢 430010)

高強(qiáng)鋼筋在實(shí)際工程中的應(yīng)用及存在問題的探討

宋化為 潘 峰

(武漢正華建筑設(shè)計(jì)有限公司，湖北 武漢 430010)

對(duì)高強(qiáng)鋼筋在實(shí)際項(xiàng)目中應(yīng)用情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，并對(duì)建筑設(shè)計(jì)中采用高強(qiáng)鋼筋的經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢和存在問題進(jìn)行了分析，探討了進(jìn)一步優(yōu)化高強(qiáng)鋼筋的相關(guān)施工工藝，以促進(jìn)高強(qiáng)鋼筋的推廣應(yīng)用。

高強(qiáng)鋼筋，經(jīng)濟(jì)性，推廣，應(yīng)用

2012年年初，為落實(shí)國務(wù)院關(guān)于節(jié)能減排的工作部署及國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十二個(gè)五年規(guī)劃綱要的要求，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、工業(yè)和信息化部聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于加快應(yīng)用高強(qiáng)鋼筋的指導(dǎo)意見》。指導(dǎo)意見主要包含以下內(nèi)容：1)充分認(rèn)識(shí)推廣應(yīng)用高強(qiáng)鋼筋的重要性、緊迫性。2)提出了推廣應(yīng)用高強(qiáng)鋼筋的指導(dǎo)思想、基本原則和主要目標(biāo)。3)布置了八項(xiàng)重點(diǎn)工作。4)提出了八項(xiàng)保障措施。高強(qiáng)鋼筋是指抗拉屈服強(qiáng)度達(dá)到400兆帕級(jí)及以上的螺紋鋼筋，具有強(qiáng)度高、綜合性能優(yōu)的特點(diǎn)。據(jù)測算，以HRB400鋼筋替代HRB335鋼筋平均可節(jié)約鋼材12%～14%。根據(jù)指導(dǎo)意見的要求，我公司在2012年以來設(shè)計(jì)項(xiàng)目中逐步淘汰HRB335級(jí)螺紋鋼筋，優(yōu)先使用HRB400級(jí)螺紋鋼筋，并且針對(duì)結(jié)構(gòu)形式的不同類型，分析總結(jié)了在住宅、高層建筑、地下室、大跨度公建等項(xiàng)目中運(yùn)用高強(qiáng)度鋼筋的優(yōu)勢，積極向建設(shè)單位推廣高強(qiáng)鋼筋。

1 建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用高強(qiáng)鋼筋的主要目標(biāo)

按照指導(dǎo)意見中的主要目標(biāo)：在2013年年底，建筑工程中以HRB400以上級(jí)高強(qiáng)螺紋鋼筋淘汰HRB335級(jí)螺紋鋼筋。2015年年底，在建筑工程中高強(qiáng)鋼筋使用量達(dá)到建筑用鋼筋總量的比例從目前的35%提高到65%以上。對(duì)大型高層建筑和大跨度公共建筑，優(yōu)先采用HRB500級(jí)螺紋鋼筋，逐年提高HRB500級(jí)鋼筋的生產(chǎn)和應(yīng)用比例。我公司也制定了當(dāng)前推廣高強(qiáng)鋼筋的主要目標(biāo)：

1)在施工圖設(shè)計(jì)中以HRB400以上級(jí)高強(qiáng)螺紋鋼筋全面淘汰HRB335級(jí)螺紋鋼筋。

2)在梁、板、柱、墻等受力構(gòu)件配筋中降低HPB300鋼筋使用比例，使高強(qiáng)鋼筋使用比例達(dá)到65%以上。

3)對(duì)大型高層建筑和大跨度公共建筑，優(yōu)先采用HRB500級(jí)螺紋鋼筋，逐步提高HRB500級(jí)鋼筋的應(yīng)用比例。

2 建筑設(shè)計(jì)項(xiàng)目中應(yīng)用高強(qiáng)鋼筋的主要情況

自2007年起我公司已經(jīng)開始在設(shè)計(jì)項(xiàng)目中采用HRB400級(jí)鋼筋作為梁、柱受力鋼筋，2009年起采用小直徑HRB400級(jí)鋼筋作為板鋼筋及梁柱箍筋，逐步積累了大量的實(shí)際工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。2012年以來應(yīng)用HRB400級(jí)鋼筋的主要項(xiàng)目統(tǒng)計(jì)如表1所示。

按照指導(dǎo)意見中的重要工作要求：建筑結(jié)構(gòu)中的縱向受力鋼筋要優(yōu)先采用400兆帕級(jí)及以上螺紋鋼筋，其中，梁、柱縱向受力鋼筋應(yīng)采用400兆帕級(jí)及以上螺紋鋼筋。梁、柱箍筋推廣采用400兆帕級(jí)及以上螺紋鋼筋。經(jīng)對(duì)上述項(xiàng)目中采用高強(qiáng)鋼筋的構(gòu)件均滿足指導(dǎo)意見中相關(guān)要求。

3 結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)中采用高強(qiáng)鋼筋的經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢分析

2013年年底全面淘汰HRB335級(jí)螺紋鋼筋之后，如果要提高高強(qiáng)鋼筋在結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的使用比例，就需要發(fā)揮HRB400級(jí)鋼筋的強(qiáng)度優(yōu)勢，取代HPB300級(jí)鋼筋作為樓板鋼筋、梁柱箍筋。

1)板鋼筋采用小直徑HRB400級(jí)鋼筋的優(yōu)勢。

樓板鋼筋主要按受彎構(gòu)件最小配筋率要求及計(jì)算需要進(jìn)行配筋，在這兩點(diǎn)上小直徑HRB400級(jí)鋼筋均比HPB300級(jí)鋼筋具有優(yōu)勢：在抗拉強(qiáng)度上，HRB400級(jí)鋼筋與HPB300級(jí)鋼筋比值約為1.33∶1，按計(jì)算配筋時(shí)可節(jié)省鋼筋用量約25%；當(dāng)為按構(gòu)造配筋時(shí)，由于板面鋼筋直徑不得小于φ8，實(shí)測鋼筋用量約節(jié)省14%。即樓板鋼筋采用小直徑HRB400級(jí)鋼筋可節(jié)省用鋼量折合每平方米約1 kg～1.7 kg。

表1 HRB400級(jí)鋼筋的主要項(xiàng)目統(tǒng)計(jì)表

2)框架梁、連梁箍筋采用小直徑HRB400級(jí)鋼筋的優(yōu)勢。

地下室及商業(yè)建筑中，大跨度框架梁箍筋通常按剪力配筋，同時(shí)需滿足沿梁全長箍筋的面積配筋率。按鋼筋強(qiáng)度計(jì)算，采用HRB400級(jí)鋼筋比HPB300級(jí)鋼筋節(jié)省鋼筋用量約25%，同時(shí)采用HRB400級(jí)鋼筋作為主次梁交接處的附加箍筋，可減少附加吊筋用量，進(jìn)一步增加經(jīng)濟(jì)性。

高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)中，中下部樓層連梁剪力通常較大，如采用HPB300級(jí)鋼筋，可能會(huì)出現(xiàn)配筋超過φ10，而連梁寬度通常為200 mm～250 mm，一味加大鋼筋直徑會(huì)造成綁扎困難，而采用小直徑HRB400可避免此類問題，同時(shí)可提高連梁的抗剪承載力。

3)框架柱、剪力墻邊緣構(gòu)件箍筋采用小直徑HRB400級(jí)鋼筋的優(yōu)勢。

框架柱及剪力墻邊緣構(gòu)件均需滿足體積配箍率要求。對(duì)于抗震等級(jí)為二三級(jí)的框架柱，當(dāng)軸壓比較大時(shí)如采用HPB300級(jí)鋼筋，會(huì)造成箍筋肢數(shù)較多，混凝土澆筑困難，而采用HRB400級(jí)鋼筋既能節(jié)省鋼筋用量，又便于施工。剪力墻約束邊緣構(gòu)件由于墻厚較小，箍筋綁扎困難，采用HRB400級(jí)鋼筋具有同樣優(yōu)勢。

4)剪力墻分布鋼筋采用小直徑HRB400級(jí)鋼筋的優(yōu)勢。

剪力墻分布鋼筋通常按照規(guī)范要求的最小配筋率設(shè)置，但剪力墻水平鋼筋對(duì)樓層抗剪承載力有一定提高，采用HRB400級(jí)鋼筋取代HPB300級(jí)鋼筋，在不提高含鋼量的情況下，提高了抗震承載力。

4 目前高強(qiáng)鋼筋應(yīng)用中存在的問題

1)按裂縫寬度控制計(jì)算配筋時(shí)鋼筋強(qiáng)度難以完全發(fā)揮。

在地下室底板、外墻等迎水面鋼筋保護(hù)層較厚，且需按裂縫寬度控制計(jì)算配筋時(shí)，鋼筋應(yīng)力均較低于其抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，造成浪費(fèi)。

2)小直徑HRB400級(jí)鋼筋連接方式單一。

HRB400級(jí)鋼筋目前可采用機(jī)械連接的最小直徑為16，而且施工現(xiàn)場對(duì)HRB400級(jí)鋼筋采用焊接連接的質(zhì)量難以保證，因此直徑12～14的HRB400級(jí)鋼筋目前只能采用搭接方式連接，對(duì)于應(yīng)用高強(qiáng)鋼筋的經(jīng)濟(jì)性有一定影響。

5 結(jié)語

HRB400級(jí)鋼筋與其他類型鋼筋相比具有獨(dú)特的優(yōu)勢，作為建設(shè)部推廣的一項(xiàng)新技術(shù)，為保證工程高質(zhì)量、高效率和低成本建成創(chuàng)造了條件。目前，武漢地區(qū)對(duì)HRB400級(jí)鋼筋應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)成熟，也為社會(huì)創(chuàng)造了極其可觀的效益。相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)也已經(jīng)配套；不僅可作為結(jié)構(gòu)主導(dǎo)鋼筋，而且也有利于建筑業(yè)新技術(shù)的推廣應(yīng)用，有利于全面促進(jìn)建筑業(yè)科技水平的發(fā)展，很有大力推廣應(yīng)用的必要。

[1] 住建部.建標(biāo)[2012]1號(hào)，關(guān)于加快應(yīng)用高強(qiáng)鋼筋的指導(dǎo)意見[Z].

[2] 徐 革，龔國琴，韋勝平.論HRB400級(jí)鋼筋在建筑工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].重慶建筑，2010(4)：35-36.

Inquiry on the high strength steel application in actual engineering and its existing problems

SONG Hua-wei PAN Feng

(WuhanZhenghuaBuildingDesignCo.,Ltd,Wuhan430010,China)

The paper makes an statistics on the high strength steel application conditions in actual project, and analyzes the economic advantages of applying high strength steel in building design and existing problems, and finally explores relevant construction technologies of further optimizing high strength steel, with a view to promote the application of high strength steel.

high strength steel, economy, promotion, application

1009-6825(2014)11-0043-02

2014-02-07

宋化為(1975- )，男，高級(jí)工程師，一級(jí)注冊結(jié)構(gòu)工程師； 潘 峰(1979- )，男，工程師，國家一級(jí)注冊結(jié)構(gòu)工程師

TU392.2

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